本發(fā)明涉及由高水分煤制造改性煤的改性煤的制造方法及改性煤的制造裝置。

本申請(qǐng)基于2014年7月23日在日本申請(qǐng)的特愿2014-150073號(hào)而主張優(yōu)先權(quán)，將其內(nèi)容援引于此。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，研究了改性煤的制造方法，即，將褐煤和瀝青煤等水分的含量多的煤(高水分煤)進(jìn)行干燥及干餾等，將燃料比調(diào)整為與低揮發(fā)成分普通煤相當(dāng)?shù)?到4，制成能夠長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)娜剂?。另外，這里所謂的燃料比是指煤中的燃燒性差的固定碳成分相對(duì)于燃燒性良好的揮發(fā)成分的重量比率。該燃料比為2到4的改性煤例如在發(fā)電廠中被燃燒用于發(fā)電。

在這種由高水分煤制造改性煤的方法中，高水分煤的干燥是重要的，作為其干燥方法，已知有以下的方法。

例如，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中，記載了設(shè)置將高水分煤進(jìn)行預(yù)熱的預(yù)熱裝置并改善干燥機(jī)內(nèi)的高水分煤的流動(dòng)化的方法。

在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，公開(kāi)了將由干燥裝置放出的水蒸汽進(jìn)行壓縮而用于高水分煤的干燥，并且在預(yù)熱干燥中使用來(lái)自干燥裝置的蒸汽排水。

除此以外，作為同樣的干燥方法，已知有非專(zhuān)利文獻(xiàn)1中記載的WTA方式。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2013-178026號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)2013-178028號(hào)公報(bào)

非專(zhuān)利文獻(xiàn)

非專(zhuān)利文獻(xiàn)1：″A modern process for treating and drying lignite″、WTA TECHNOLOGY、[平成26年6月12日檢索]、互聯(lián)網(wǎng)<URL：https：//www.rwe.com/web/cms/mediablob/en/234566/data/213182/6/rwe-power-ag/innovations/coal-innovation-centre/fluidized-bed-drying-with-internal-waste-heat-utilization-wta/Brochure-WTA-Technology-A-modern-process-for-treating-and-drying-lignite.pdf>

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的問(wèn)題

作為高水分煤的代表的褐煤具有若水分的含量降低則容易起火(自然起火)的性質(zhì)。

因此，例如，在將高水分煤以水蒸汽間接地進(jìn)行加熱，而將以質(zhì)量比計(jì)含有50～60％水分的高水分煤干燥至以質(zhì)量比計(jì)含有10％水分的程度為止的情況下，作為干燥操作時(shí)的起火對(duì)策，使干燥機(jī)內(nèi)部在無(wú)氧的水蒸汽氣氛下進(jìn)行干燥的方法正在實(shí)用化。

然而，為了將高水分煤間接地進(jìn)行加熱而干燥，需要大量的加熱用水蒸汽。因此，若不使用廉價(jià)的水蒸汽來(lái)使高水分煤干燥，則高水分煤的干燥成本變高，這樣的話(huà)，存在改性煤的制造成本也變高的問(wèn)題。

因此，作為確保大量的加熱用水蒸汽的方法，例如開(kāi)發(fā)了如下的方法：通過(guò)將在高水分煤的干燥時(shí)蒸發(fā)的水蒸汽進(jìn)行壓縮，將該壓縮后的水蒸汽用于高水分煤的干燥，從而減少高水分煤的干燥所需要的來(lái)自外部的水蒸汽量。

然而，為了將水蒸汽進(jìn)行壓縮，需要高價(jià)的壓縮機(jī)和用于進(jìn)行壓縮的巨大的電力。因此，通過(guò)該以往的方法得到的高水分煤的干燥用的水蒸汽并不廉價(jià)。

本發(fā)明是鑒于這樣的問(wèn)題而進(jìn)行的，目的是提供在不使高水分煤起火的情況下使其干燥、同時(shí)能夠廉價(jià)地獲得用于使高水分煤干燥的水蒸汽、并且也能夠減少用于使高水分煤干燥的水蒸汽的量的改性煤的制造方法及改性煤的制造裝置。

用于解決問(wèn)題的方法

本發(fā)明的一方式所述的改性煤的制造方法的特征在于，其是由以質(zhì)量比計(jì)含有45％以上水分的煤即高水分煤制造改性煤的改性煤的制造方法，具備以下工序：第一干燥工序，其將從外部攝入的空氣進(jìn)行加熱，用加熱后的上述空氣使上述高水分煤流動(dòng)化而制成煤流動(dòng)層，使水分從上述煤流動(dòng)層內(nèi)的上述高水分煤中蒸發(fā)而制成一次干燥煤；第二干燥工序，其將上述一次干燥煤間接地進(jìn)行加熱，使水分進(jìn)一步從上述一次干燥煤蒸發(fā)而制成干燥煤，并且將從上述一次干燥煤中蒸發(fā)的第一水蒸汽回收；干餾工序，其將上述干燥煤進(jìn)行干餾而制成上述改性煤，并且通過(guò)將供給上述干燥煤的干餾所需的干餾熱后的燃燒排氣進(jìn)行廢熱回收，從而產(chǎn)生第二水蒸汽；冷卻工序，將上述改性煤進(jìn)行冷卻；在上述第一干燥工序中，將上述空氣用上述第一水蒸汽間接地進(jìn)行加熱，在上述第二干燥工序中，使用上述第二水蒸汽將上述一次干燥煤間接地進(jìn)行加熱。

本發(fā)明的一方式所述的改性煤的制造裝置的特征在于，其是由以質(zhì)量比計(jì)含有45％以上水分的煤即高水分煤制造改性煤的改性煤的制造裝置，具備使水分從上述高水分煤中蒸發(fā)而制成干燥煤的干燥部、將上述干燥煤進(jìn)行干餾而制成上述改性煤的干餾部、和將上述改性煤進(jìn)行冷卻的冷卻部，上述干燥部具有：第一干燥部，其將從外部攝入的空氣進(jìn)行加熱，用加熱后的上述空氣使上述高水分煤流動(dòng)化而制成煤流動(dòng)層，使水分從上述煤流動(dòng)層內(nèi)的上述高水分煤中蒸發(fā)而制成一次干燥煤；和第二干燥部，其將上述一次干燥煤間接地進(jìn)行加熱，使水分進(jìn)一步從上述一次干燥煤中蒸發(fā)而制成上述干燥煤，并且將從上述一次干燥煤蒸發(fā)的第一水蒸汽回收；上述干餾部將上述干燥煤進(jìn)行干餾，通過(guò)將供給上述干燥煤的干餾所需的干餾熱后的燃燒排氣進(jìn)行廢熱回收，從而產(chǎn)生第二水蒸汽，上述第一干燥部將上述空氣用上述第一水蒸汽間接地進(jìn)行加熱，上述第二干燥部使用第二水蒸汽將上述一次干燥煤間接地進(jìn)行加熱。

在上述第一干燥工序中，更優(yōu)選將上述煤流動(dòng)層用上述第一水蒸汽間接地進(jìn)行加熱。

上述第一干燥部更優(yōu)選將上述煤流動(dòng)層用上述第一水蒸汽間接地進(jìn)行加熱。

更優(yōu)選相對(duì)于在上述第一干燥工序中從上述高水分煤中蒸發(fā)的水分的量，上述高水分煤變成上述一次干燥煤后在上述第二干燥工序中從上述一次干燥煤中蒸發(fā)的水分的量為2倍。

在上述第一干燥工序中，更優(yōu)選將上述空氣用上述第二水蒸汽間接地進(jìn)行加熱。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的改性煤的制造方法及改性煤的制造裝置，在不使高水分煤起火的情況下使其干燥，同時(shí)能夠廉價(jià)地獲得用于使高水分煤干燥的水蒸汽，進(jìn)而還能夠減少用于使高水分煤干燥的水蒸汽的量。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的第1實(shí)施方式的改性煤的制造裝置的框圖。

圖2是圖1中所示的制造裝置的干餾設(shè)備的框圖。

圖3是表示第1實(shí)施方式的改性煤的制造方法的流程圖。

圖4是基于相對(duì)于空氣及水的低溫度濕度圖表來(lái)表示第一干燥工序的干燥操作的操作曲線(xiàn)圖。

圖5是本發(fā)明的第2實(shí)施方式的改性煤的制造裝置的框圖。

具體實(shí)施方式

(第1實(shí)施方式)

以下，參照?qǐng)D1到圖4對(duì)本發(fā)明所述的改性煤的制造裝置(以下，也簡(jiǎn)稱(chēng)為“制造裝置”)的第1實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。

如圖1中所示的那樣，本實(shí)施方式的制造裝置1具備使水分從高水分煤M1中蒸發(fā)而制成干燥煤M3的干燥設(shè)備(干燥部)10、將在干燥設(shè)備10中水分蒸發(fā)后的干燥煤M3進(jìn)行干餾而制成改性煤M4的干餾設(shè)備(干餾部)30、和將干餾設(shè)備30中得到的改性煤M4進(jìn)行冷卻的冷卻設(shè)備(冷卻部)40。

另外，這里所謂的高水分煤M1是指以質(zhì)量比計(jì)含有45％以上的水分的煤。符號(hào)M3、M4及后述的符號(hào)M2不是指配管或傳送帶等，而是指通過(guò)這些配管或傳送帶等供給的干燥煤、改性煤及一次干燥煤。

干燥設(shè)備10具備第一干燥設(shè)備(第一干燥部)11、及第二干燥設(shè)備(第二干燥部)12。

第一干燥設(shè)備11通過(guò)將從外部攝入的空氣M5進(jìn)行加熱，并用該加熱后的空氣M5使高水分煤M1流動(dòng)化而制成煤流動(dòng)層M6，從而實(shí)施干燥操作，將高水分煤M1制成一次干燥煤M2。

第二干燥設(shè)備12將經(jīng)第一干燥設(shè)備11處理的一次干燥煤M2用后述的干餾工序水蒸汽(以下，稱(chēng)為第二水蒸汽)間接地進(jìn)行加熱，使水分進(jìn)一步從一次干燥煤M2蒸發(fā)而制成干燥煤M3。

第一干燥設(shè)備11具有從外部攝入空氣M5的空氣風(fēng)扇15、將空氣風(fēng)扇15所攝入的空氣M5進(jìn)行加熱的空氣預(yù)熱器16、將僅空氣預(yù)熱器16加熱后的空氣M5進(jìn)一步加熱的空氣加熱器17、和被供給經(jīng)空氣加熱器17加熱后的空氣M5的空氣流動(dòng)層干燥機(jī)(以下，稱(chēng)為干燥機(jī))18。

對(duì)干燥機(jī)18每小時(shí)以一定的規(guī)定重量供給高水分煤M1。此外，在干燥機(jī)18上連接有用于回收排空氣中伴隨的煤微粉等的排空氣集塵機(jī)(以下，稱(chēng)為集塵機(jī))19。

在第二干燥設(shè)備12內(nèi)配設(shè)有與第二水蒸汽流動(dòng)的第二水蒸汽供給配管(以下，稱(chēng)為供給配管)21的一端部連接(連通)的加熱管(加熱配管)22。

供給配管21的另一端部與干餾設(shè)備30連接。加熱管22中的不與供給配管21連接的一側(cè)的端部將蒸汽冷凝水收集至配置在大致大氣壓下的未圖示的配管中，根據(jù)需要作為水蒸汽用凝汽返回。

第二干燥設(shè)備12與第一干燥設(shè)備11的干燥機(jī)18連接。從干燥機(jī)18供給至第二干燥設(shè)備12內(nèi)的一次干燥煤M2通過(guò)與設(shè)置在第二干燥設(shè)備12的內(nèi)部的加熱管22的外表面接觸而被間接地加熱，一次干燥煤M2中的水分蒸發(fā)而進(jìn)行干燥。配管23從供給配管21分支，與空氣加熱器17連接。

為了將從外部攝入的空氣M5利用空氣加熱器17進(jìn)行加熱，介由配管23對(duì)空氣加熱器17供給水蒸汽(后述的第二水蒸汽)。

在第二干燥設(shè)備12上介由集塵機(jī)25而連接有間接加熱干燥工序水蒸汽(以下，稱(chēng)為第一水蒸汽)流動(dòng)的第一水蒸汽供給配管(以下，稱(chēng)為供給配管)24的一端部。

供給配管24的另一端部延伸至空氣預(yù)熱器16為止，與空氣預(yù)熱器16連接。由此，第一水蒸汽介由供給配管24從第二干燥設(shè)備12被供給至空氣預(yù)熱器16。從外部攝入的空氣M5在空氣預(yù)熱器16中被第一水蒸汽間接地加熱。

干餾設(shè)備30如圖2中所示的那樣具有例如公知的外熱式回轉(zhuǎn)爐31、與回轉(zhuǎn)爐31連接的二次燃燒裝置32、與二次燃燒裝置32連接的蒸汽產(chǎn)生裝置33、與蒸汽產(chǎn)生裝置33連接的除塵裝置34、與除塵裝置34連接的吸氣風(fēng)扇35、和與吸氣風(fēng)扇35連接的排氣處理裝置36。

回轉(zhuǎn)爐31與干燥設(shè)備10的第二干燥設(shè)備12連接。回轉(zhuǎn)爐31的內(nèi)部被設(shè)定在不存在氧的例如數(shù)百℃的環(huán)境下，將從第二干燥設(shè)備12供給的干燥煤M3在內(nèi)部進(jìn)行干餾，得到改性煤M4。改性煤M4被供給至冷卻設(shè)備40。

另外，關(guān)于二次燃燒裝置32、蒸汽產(chǎn)生裝置33、除塵裝置34、吸氣風(fēng)扇35、及排氣處理裝置36的說(shuō)明在后面敘述。

冷卻設(shè)備40將經(jīng)干餾設(shè)備30干餾的改性煤M4冷卻至通過(guò)與空氣的接觸氧化不會(huì)起火的溫度、例如數(shù)十℃。

接著，對(duì)使用了如以上那樣構(gòu)成的制造裝置1的本實(shí)施方式的改性煤M4的制造方法(以下，也簡(jiǎn)稱(chēng)為“制造方法”)進(jìn)行說(shuō)明。

圖3是表示本實(shí)施方式的制造方法的流程圖。

本制造方法具備使水分從高水分煤M1中蒸發(fā)而制成干燥煤M3的干燥工序S10、在干燥工序S10之后將干燥煤M3進(jìn)行干餾而制成改性煤M4的干餾工序S20、和在干餾工序S20之后將改性煤M4進(jìn)行冷卻的冷卻工序S30。

干燥工序S10具備使高水分煤M1干燥而制成一次干燥煤M2的空氣流動(dòng)層干燥工序(以下稱(chēng)為第一干燥工序)S11、和使一次干燥煤M2進(jìn)一步干燥而制成干燥煤M3的間接加熱干燥工序(以下稱(chēng)為第二干燥工序)S12。

第一干燥工序S11將從外部攝入的空氣M5進(jìn)行加熱，用該加熱后的空氣M5使高水分煤M1流動(dòng)化而制成煤流動(dòng)層M6，使水分在流動(dòng)中從高水分煤M1蒸發(fā)、干燥而得到一次干燥煤M2。

第二干燥工序S12在第一干燥工序S11之后使水分從一次干燥煤M2進(jìn)一步蒸發(fā)而制成干燥煤M3。

在第一干燥工序S11中，通過(guò)空氣風(fēng)扇15從外部攝入空氣M5。另外，如后述的那樣，第一水蒸汽從第二干燥設(shè)備12經(jīng)由供給配管24被供給至集塵機(jī)25，進(jìn)一步從集塵機(jī)25經(jīng)由供給配管24被供給至空氣預(yù)熱器16。由此，所攝入的空氣M5在空氣預(yù)熱器16內(nèi)通過(guò)與供給配管24的外表面接觸，從而被第一水蒸汽間接地加熱。

經(jīng)空氣預(yù)熱器16加熱的空氣M5進(jìn)一步被供給至空氣加熱器17。另外，如后述的那樣，第二水蒸汽經(jīng)由配管23從干餾設(shè)備30被供給至空氣加熱器17。由此，所攝入的空氣M5在空氣加熱器17內(nèi)通過(guò)與配管23的外表面接觸，從而被第二水蒸汽間接地加熱。

即，將經(jīng)空氣預(yù)熱器16加熱的空氣M5在空氣加熱器17中進(jìn)一步間接地進(jìn)行加熱。

另外，空氣預(yù)熱器16、空氣加熱器17中分別使用的第一水蒸汽、及第二水蒸汽作為蒸汽冷凝水被排出到外部，或者根據(jù)需要作為水蒸汽用凝汽返回。

另外，在本實(shí)施方式中，以空氣M5通過(guò)與空氣預(yù)熱器16內(nèi)的供給配管24的外表面接觸、同時(shí)與空氣加熱器17內(nèi)的配管23的外表面接觸而分別被間接地加熱的情況為例。

但是，用于將空氣M5間接地加熱的構(gòu)成并不限于供給配管24、23，例如可以適當(dāng)選擇使用多管式(管殼式)、板式等間接換熱器。

關(guān)于第二干燥設(shè)備12的加熱管22、及后述的干燥機(jī)18的加熱管52也同樣。

經(jīng)空氣加熱器17加熱的空氣M5被供給至干燥機(jī)18。供給至干燥機(jī)18時(shí)的空氣M5的溫度只要是即使高水分煤M1氧化發(fā)熱也達(dá)不到起火溫度的溫度即可，例如，從防止起火的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選為120℃以下。

對(duì)干燥機(jī)18供給高水分煤M1。高水分煤M1的平均粒徑例如為3mm。在該例子中，被供給至干燥機(jī)18的進(jìn)行第一干燥工序S11之前的高水分煤M1例如以質(zhì)量比計(jì)含有60％的水分，剩余的40％由揮發(fā)成分和固定碳成分分別約20％、以及若干灰分構(gòu)成。

被供給至干燥機(jī)18的高水分煤M1通過(guò)被供給至干燥機(jī)18的空氣M5流動(dòng)化，成為煤流動(dòng)層M6。煤流動(dòng)層M6內(nèi)的高水分煤M1被經(jīng)加熱的空氣M5加熱，水分從高水分煤M1蒸發(fā)。像這樣，通過(guò)水分從高水分煤M1蒸發(fā)，從而構(gòu)成煤流動(dòng)層M6的高水分煤M1成為一次干燥煤M2。

另外，被供給至干燥機(jī)18的空氣M5伴隨著來(lái)自上述高水分煤M1的蒸發(fā)水分而增濕。在干燥機(jī)18內(nèi)增濕的空氣M5變成伴隨有煤微粉等的排空氣而從干燥機(jī)18內(nèi)排出，被供給至集塵機(jī)19。該排空氣在集塵機(jī)19中分離成排空氣和煤微粉等。在集塵機(jī)19中分離出的煤微粉等被回收，根據(jù)需要被顆?；祷刂烈淮胃稍锩篗2。另一方面，煤微粉等被分離后的排空氣(空氣)從集塵機(jī)19排出到外部。

干燥機(jī)18的煤流動(dòng)層M6內(nèi)部的溫度優(yōu)選為高水分煤M1不會(huì)通過(guò)空氣M5中的氧而產(chǎn)生氧化發(fā)熱的溫度，例如優(yōu)選為60℃以下。即，干燥機(jī)18優(yōu)選進(jìn)行干燥至一次干燥煤M2的水分量達(dá)到極限含水率之前。例如，作為一個(gè)例子，優(yōu)選進(jìn)行水分以重量比計(jì)降低至20％為止的范圍、即恒速干燥速度域中的干燥操作。

另外，在使一次干燥煤M2干燥至比極限含水率低的水分量的情況下，也優(yōu)選使煤流動(dòng)層M6的內(nèi)部溫度為60℃以下這樣比較低的溫度，進(jìn)行高水分煤M1的干燥。

若干燥機(jī)18中的煤流動(dòng)層M6的干燥操作結(jié)束，則結(jié)束第一干燥工序S11并轉(zhuǎn)移至第二干燥工序S12，將經(jīng)干燥機(jī)18處理的一次干燥煤M2供給至第二干燥設(shè)備12。

在第二干燥工序S12中，在第二干燥設(shè)備12內(nèi)，將一次干燥煤M2利用經(jīng)由供給配管21供給的第二水蒸汽介由加熱管22間接地進(jìn)行加熱。在第二干燥設(shè)備12內(nèi)，一次干燥煤M2通過(guò)與加熱管22的外表面接觸而被間接地加熱。

通過(guò)以上操作，一次干燥煤M2通過(guò)被配置在第二干燥設(shè)備12內(nèi)的加熱管22加熱，從而水分從一次干燥煤M2中蒸發(fā)。

在干燥工序S10中，進(jìn)行干燥至高水分煤M1變成干燥煤M3。

此時(shí)，在第二干燥工序S12中至一次干燥煤M2變成干燥煤M3為止蒸發(fā)的水分的量按照由在第二干燥工序S12中蒸發(fā)的水分得到的第一水蒸汽的總量與在第一干燥工序S11中從高水分煤M1至一次干燥煤M2為止的干燥所需要的蒸汽量總量平衡(變得相等)的方式設(shè)定，這從熱效率的觀點(diǎn)出發(fā)是優(yōu)選的。

優(yōu)選相對(duì)于在第一干燥工序S11中從一定量的高水分煤M1中蒸發(fā)的水分的量，該一定量的高水分煤M1在第一干燥工序S11中變成一次干燥煤M2后在第二干燥工序S12中從該一次干燥煤M2中蒸發(fā)的水分的量為2倍。

即，例如，在利用干燥工序S10使水分含量以重量比計(jì)為60％的高水分煤M1干燥至變成水分含量以重量比計(jì)為10％的干燥煤M3時(shí)，優(yōu)選在第一干燥工序S11中使水分含量以重量比計(jì)為60％的高水分煤M1干燥，制成水分含量以重量比計(jì)為50％的一次干燥煤M2。

進(jìn)而，通過(guò)使被供給至干燥機(jī)18時(shí)的空氣M5的溫度為例如120℃以下，使干燥機(jī)18的內(nèi)部的溫度為例如60℃以下，進(jìn)而使第一干燥工序S11的結(jié)束時(shí)的一次干燥煤M2的水分含量以重量比計(jì)為50％，從而在第一干燥工序S11中即使在空氣M5的氣氛下也能夠在不使高水分煤M1起火的情況下使其干燥。

經(jīng)由供給配管21的管路被供給至設(shè)置在第二干燥設(shè)備12內(nèi)的加熱管22的第二水蒸汽在加熱管22內(nèi)冷凝而作為蒸汽冷凝水被排出。

從一次干燥煤M2蒸發(fā)的水分即第一水蒸汽被回收，經(jīng)由供給配管24被供給至集塵機(jī)25。由此，即使在第一水蒸汽中伴隨例如煤微粉等，也能夠在集塵機(jī)25內(nèi)分離成第一水蒸汽和煤微粉等。分離出的第一水蒸汽從集塵機(jī)25經(jīng)由供給配管24被供給至空氣預(yù)熱器16。即，如圖3中所示的那樣在第二干燥工序S12中得到的第一水蒸汽被第一干燥工序S11使用。

另外，從集塵機(jī)25經(jīng)由供給配管24被供給至空氣預(yù)熱器16的第一水蒸汽的一部分例如在途中從供給配管24分支而被供給至第二干燥設(shè)備12。由此，在第二干燥工序12中，能夠與以往同樣地在水蒸汽的氣氛下將一次干燥煤M2進(jìn)行干燥。

另外，在將第一水蒸汽的一部分供給至第二干燥設(shè)備12時(shí)，也可以利用未圖示的風(fēng)扇等送風(fēng)機(jī)構(gòu)來(lái)提高流量。由此，在第二干燥設(shè)備12內(nèi)能夠一邊使一次干燥煤M2流動(dòng)化一邊進(jìn)行間接加熱。

另外，在集塵機(jī)25中分離出的煤微粉等例如也可以根據(jù)需要進(jìn)行顆?；螅祷刂翉牡诙稍镌O(shè)備12供給至干餾設(shè)備30的干燥煤M3中。

若第二干燥設(shè)備12中的一次干燥煤M2的干燥處理結(jié)束，制造了干燥煤M3，則在第二干燥設(shè)備12中制造的干燥煤M3被供給至干餾設(shè)備30。

由此，第二干燥工序S12結(jié)束，轉(zhuǎn)移至干餾工序S20。

在干餾工序S20中，在干餾設(shè)備30中，將干燥煤M3如上述那樣進(jìn)行干餾。在該干餾操作中，通過(guò)干燥煤M3的揮發(fā)成分在圖2中所示的回轉(zhuǎn)爐31內(nèi)進(jìn)行熱分解，產(chǎn)生氣體或焦油成分。

在回轉(zhuǎn)爐31的內(nèi)部產(chǎn)生的氣體或焦油成分從回轉(zhuǎn)爐31的內(nèi)部排出到外部，在外部與為了將回轉(zhuǎn)爐31加熱而供給的空氣一起被燃燒。由此，能夠得到干燥煤M3的干餾所需要的熱量(干餾熱)。該干餾熱被供給至回轉(zhuǎn)爐31。

另外，在回轉(zhuǎn)爐31中沒(méi)有燃燒而殘留的氣體或焦油成分從回轉(zhuǎn)爐31被供給至二次燃燒裝置32。通過(guò)在二次燃燒裝置32中使氣體或焦油成分進(jìn)一步完全燃燒，能夠得到高溫的燃燒排氣。

在蒸汽產(chǎn)生裝置33中，通過(guò)使用該燃燒排氣進(jìn)行廢熱回收，能夠得到第二水蒸汽。

該第二水蒸汽為比較低壓(例如0.4MPaG(兆帕·表壓)以上)的低壓水蒸汽較佳。燃燒排氣經(jīng)過(guò)利用除塵裝置34的除塵處理，被吸氣風(fēng)扇35吸引。進(jìn)而，燃燒排氣經(jīng)過(guò)利用排氣處理裝置36的脫硫等排氣處理，從干餾設(shè)備30排出。

第二水蒸汽如圖1中所示的那樣經(jīng)由供給配管21及加熱管22被供給至第二干燥設(shè)備12。即，如圖3中所示的那樣在干餾工序S20中得到的第二水蒸汽被第二干燥工序S12使用。

在供給配管21中流動(dòng)的第二水蒸汽的一部分經(jīng)由圖1中所示的配管23被供給至空氣加熱器17。

若干餾設(shè)備30中的改性煤M4的制造結(jié)束，則在干餾設(shè)備30中制造的改性煤M4被供給至冷卻設(shè)備40。由此，干餾工序S20結(jié)束，轉(zhuǎn)移至冷卻工序S30。

另外，關(guān)于干餾工序S20結(jié)束時(shí)的改性煤M4的溫度，相對(duì)于燃料比為2到4的改性煤，例如優(yōu)選為400℃以上且650℃以下，更優(yōu)選為450℃以上且600℃以下。

在冷卻工序S30中，將在干餾設(shè)備30中制造的改性煤M4通過(guò)公知的冷卻方式冷卻至數(shù)十℃左右。

通過(guò)以上的工序，能夠制造與燃料比為2到4的低揮發(fā)成分普通煤相當(dāng)?shù)母男悦篗4。

(實(shí)施例)

這里，示出具體例子對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例更詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。但是，本發(fā)明并不限定于以下的實(shí)施例。

圖4是相對(duì)于空氣及水的低溫度濕度圖表。圖4的橫軸表示空氣的溫度(干球溫度)，縱軸表示空氣的濕度(絕對(duì)濕度、kg-水蒸汽/kg-干燥空氣)。此外，圖4中右上的曲線(xiàn)表示相對(duì)濕度。

在干燥機(jī)18中，以一次干燥煤M2的水分量達(dá)到極限含水率之前的干燥操作為前提進(jìn)行說(shuō)明。在空氣流動(dòng)層干燥中，來(lái)自煤的水分蒸發(fā)量變得與通過(guò)空氣被帶出到系統(tǒng)外的水分量相等。因此，將空氣所帶出的水分量使用低溫度濕度圖表進(jìn)行表示。

若將外部的空氣的溫度設(shè)為25℃，則該空氣在設(shè)相對(duì)濕度(相對(duì)濕度)為100％時(shí)處于點(diǎn)A的狀態(tài)。若將點(diǎn)A的狀態(tài)的空氣加熱至例如70℃，則在空氣中包含的水蒸汽的量為一定的狀態(tài)下溫度上升，空氣變成點(diǎn)B1的狀態(tài)。

若將該點(diǎn)B1的狀態(tài)的空氣供給至干燥設(shè)備10的干燥機(jī)18，則空氣一邊使高水分煤流動(dòng)化一邊被絕熱冷卻，通過(guò)沿著絕熱冷卻線(xiàn)(圖4中的向右下傾斜的直線(xiàn))移動(dòng)，變成約35℃、相對(duì)濕度為95％的點(diǎn)C1的狀態(tài)。即，干燥機(jī)18的出口處的空氣變成點(diǎn)C1的狀態(tài)。

當(dāng)空氣的狀態(tài)由點(diǎn)B1的狀態(tài)變成點(diǎn)C1的狀態(tài)時(shí)，能夠?qū)⑴c點(diǎn)B1和點(diǎn)C1之間的縱軸的長(zhǎng)度L1對(duì)應(yīng)的0.014(kg-水蒸汽/kg-干燥空氣)的水分量通過(guò)蒸發(fā)從高水分煤中除去(將水分?jǐn)z入空氣中)。

另外，這里對(duì)空氣通過(guò)絕熱冷卻而相對(duì)濕度變成95％的情況進(jìn)行說(shuō)明，但并不限定于95％。相對(duì)濕度例如受到干燥機(jī)的操作條件的影響。

若將點(diǎn)A的狀態(tài)的空氣加熱至例如120℃，則空氣變成點(diǎn)B2的狀態(tài)。若將該點(diǎn)B2的狀態(tài)的空氣供給至干燥機(jī)18，則空氣被絕熱冷卻至約42℃、相對(duì)濕度95％而變成點(diǎn)C2的狀態(tài)。

在空氣的狀態(tài)由點(diǎn)B2的狀態(tài)變成點(diǎn)C2的狀態(tài)時(shí)，能夠使與點(diǎn)B2和點(diǎn)C2之間的縱軸的長(zhǎng)度L2對(duì)應(yīng)的0.031(kg-水蒸汽/kg-干燥空氣)的水分蒸發(fā)。

另外，由于實(shí)際中高水分煤起火的可能性變高，所以難以將空氣加熱至以下的溫度，但作為參考對(duì)一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明。

若將點(diǎn)A的狀態(tài)的空氣加熱至成為圖4中記載的范圍外的例如220℃，并將該狀態(tài)的空氣供給至干燥機(jī)18，則空氣被絕熱冷卻而變成相對(duì)濕度為95％的點(diǎn)C3的狀態(tài)。這種情況下，能夠使與長(zhǎng)度L3對(duì)應(yīng)的0.058(kg-水蒸汽/kg-干燥空氣)的水分蒸發(fā)。

如以上說(shuō)明的那樣，根據(jù)本實(shí)施方式的改性煤的制造裝置1及制造方法，干燥工序S10具有第一干燥工序S11及第二干燥工序S12。

進(jìn)而，使用第二干燥工序S12中產(chǎn)生的第一水蒸汽在第一干燥工序S11中將從外部攝入的空氣間接地進(jìn)行加熱，使用在干餾工序S20中通過(guò)廢熱回收而制造的第二水蒸汽在第二干燥工序S12中將一次干燥煤M2間接地進(jìn)行加熱。

像這樣，能夠?qū)⒃诟绅s工序S20中通過(guò)廢熱回收而制造的廉價(jià)的第二水蒸汽用于第二干燥工序S12。此外，在干燥工序S10中，由于將在第二干燥工序S12中產(chǎn)生的第一水蒸汽利用于第一干燥工序S11中的干燥熱源，因此能將高水分煤M1通過(guò)第一干燥工序S11及第二干燥工序S12這2個(gè)階段進(jìn)行干燥。

本實(shí)施方式中，在第二干燥工序S12中產(chǎn)生的第一水蒸汽變成內(nèi)部循環(huán)利用。因此，能夠削減內(nèi)部循環(huán)利用部分的蒸汽使用量，與例如專(zhuān)利文獻(xiàn)1及2中記載的以往的制造方法相比，能夠?qū)⒏稍锔咚置篗1所需要的水蒸汽的量減少30％。

像這樣，在高水分煤M1的干燥中不需要巨大的電力，能夠降低用于使高水分煤M1干燥的水蒸汽的量。

進(jìn)而，由于干燥機(jī)18的內(nèi)部的溫度為60℃以下，比較低，所以能夠在不使高水分煤M1起火的情況下進(jìn)行干燥。

相對(duì)于在第一干燥工序S11中從一定量的高水分煤M1蒸發(fā)的水分的量，將在第二干燥工序S12中蒸發(fā)的水分的量設(shè)為2倍。由此，在第二干燥工序S12中得到的第一水蒸汽的總量與在第一干燥工序S11中干燥所需要的蒸汽量總量變得相等，能夠提高本制造方法中的熱效率。

在第一干燥工序S11中，通過(guò)將從外部攝入的空氣M5用第二水蒸汽間接地進(jìn)行加熱，能夠更可靠地提高該空氣M5的溫度。

另外，在干燥工序S10中將從外部攝入的空氣M5供給至干燥機(jī)18，但代替空氣M5，也可以使用例如氮?dú)獾榷栊?不活潑性)氣體。

(第2實(shí)施方式)

接著，對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施方式參照?qǐng)D4及圖5進(jìn)行說(shuō)明。但是，在本實(shí)施方式中，對(duì)與第1實(shí)施方式同一部位標(biāo)注同一符號(hào)并省略其說(shuō)明，僅對(duì)不同點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。

如圖5中所示的那樣，本實(shí)施方式的制造裝置2除了第1實(shí)施方式的制造裝置1的各構(gòu)成以外，還具備與供給配管24連接的連接配管51、和與連接配管51連接且配設(shè)在干燥機(jī)18內(nèi)的加熱管(加熱配管)52。

加熱管52按照變得與例如煤流動(dòng)層M6所形成的部分(煤流動(dòng)層M6的表面)水平的方式配置。干燥機(jī)18內(nèi)的煤流動(dòng)層M6與加熱管52的外表面接觸。經(jīng)由供給配管24的第一水蒸汽經(jīng)由連接配管51被供給至加熱管52。由此，煤流動(dòng)層M6通過(guò)與加熱管52的外表面接觸，被第一水蒸汽間接地加熱。

另外，加熱管52的一端部與連接配管51連接。第一水蒸汽介由加熱管52的另一端部變成蒸汽冷凝水被排出到外部。

對(duì)使用了如以上那樣構(gòu)成的制造裝置2的本實(shí)施方式的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。

在第一干燥工序S11中，從第二干燥設(shè)備12流動(dòng)至供給配管24的第一水蒸汽進(jìn)一步流入連接配管51、及加熱管52。由此，能夠?qū)⒚毫鲃?dòng)層M6介由加熱管52用第一水蒸汽間接地進(jìn)行加熱。

由此，高水分煤M1不僅被從外部攝入并加熱后的空氣M5間接地加熱，還被第一水蒸汽間接地加熱。

(實(shí)施例)

這里，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例示出具體例子更詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。但是，本發(fā)明并不限定于以下的實(shí)施例。

圖4中，若將點(diǎn)A的狀態(tài)的空氣加熱至例如120℃，則空氣變成點(diǎn)B2的狀態(tài)。用設(shè)置在干燥機(jī)18內(nèi)的加熱管52將煤流動(dòng)層M6進(jìn)行加熱時(shí)，若按照由加熱空氣產(chǎn)生的熱量與由利用加熱管52的間接加熱產(chǎn)生的熱量的加熱熱量比成為1：1(圖4中的長(zhǎng)度L3變成長(zhǎng)度L2的2倍)的方式進(jìn)行加熱，則點(diǎn)B2的狀態(tài)的空氣變成上述的點(diǎn)C3的狀態(tài)。

因此，若為比通過(guò)點(diǎn)C3且與縱軸平行的線(xiàn)與橫軸的交點(diǎn)的溫度即濕球溫度49℃高的溫度的熱源，則可以代替第一水蒸汽而使用。

像這樣，在由加熱空氣產(chǎn)生的熱量與由利用加熱管52的間接加熱產(chǎn)生的熱量的加熱熱量比為1：1的情況下，即使是110℃左右的第一水蒸汽，也與在制造裝置2的外部將外部的空氣由120℃預(yù)熱至220℃同樣，可以得到能夠?qū)?.058(kg-水蒸汽/kg-干燥空氣)的水分蒸發(fā)的效果。

另外，與用上述加熱管52將煤流動(dòng)層M6間接加熱時(shí)的熱量相當(dāng)?shù)牟糠值男Ч蔀榕c將外部的空氣從120℃開(kāi)始以與加熱煤流動(dòng)層M6的熱量相符的熱量部分進(jìn)行加熱的情況同等的干燥效果。

此外，由加熱空氣產(chǎn)生的熱量與由利用加熱管52的間接加熱產(chǎn)生的熱量的加熱熱量比也可以為1：1以外。

如以上說(shuō)明的那樣，根據(jù)本實(shí)施方式的改性煤的制造裝置2及制造方法，能在不使高水分煤M1起火的情況下使其干燥，同時(shí)能夠?qū)⒂糜谑垢咚置篗1干燥的水蒸汽制成廉價(jià)的廢熱回收蒸汽(第二水蒸汽)。此外，還能夠降低水蒸汽的量。

進(jìn)而，在第一干燥工序S11中，將煤流動(dòng)層M6介由加熱管52用第一水蒸汽間接地進(jìn)行加熱。因此，通過(guò)不僅用空氣M5還用第一水蒸汽間接地進(jìn)行加熱，能夠?qū)⒏稍餀C(jī)18的內(nèi)部的溫度維持在比較低的溫度，并且能夠使更多的水分從高水分煤M1蒸發(fā)。

像這樣，通過(guò)具備加熱管52，能夠降低干燥所需要的風(fēng)量，能夠?qū)⒅圃煅b置2小型化。

以上，對(duì)本發(fā)明的第1實(shí)施方式及第2實(shí)施方式參照附圖進(jìn)行了詳細(xì)敘述，但具體的構(gòu)成并不限于該實(shí)施方式，也包含不脫離本發(fā)明的主旨的范圍的構(gòu)成的變更、組合、刪除等。進(jìn)而，可以將各實(shí)施方式中所示的構(gòu)成分別適當(dāng)組合而利用。

例如，在上述第1實(shí)施方式及第2實(shí)施方式中，為了進(jìn)一步提高供給至干燥機(jī)18時(shí)的空氣M5的溫度，也可以用在制造裝置的外部得到的水蒸汽將該空氣M5加熱。另一方面，當(dāng)供給至干燥機(jī)18時(shí)的空氣M5的溫度充分高時(shí)，也可以不將該空氣M5用第二水蒸汽進(jìn)行加熱。

此外，在上述第1實(shí)施方式及第2實(shí)施方式中，使水分從高水分煤M1蒸發(fā)而制成一次干燥煤M2，使水分進(jìn)一步從一次干燥煤M2蒸發(fā)而制成干燥煤M3，但在把握各干燥設(shè)備的干燥情況(水分的蒸發(fā)情況)時(shí)，例如只要直接測(cè)定一次干燥煤M2或干燥煤M3的各煤的水分量、或者基于各干燥設(shè)備內(nèi)的干燥溫度、或由煤層的壓差求出的滯留時(shí)間等來(lái)推定干燥情形即可。但是，并不限定于這些方法。

此外，在制造裝置中有剩余的第二水蒸汽的情況下，也可以經(jīng)由加熱管52使第二水蒸汽流動(dòng)。

制造裝置也可以不具備空氣加熱器17。這種情況下，干燥用的空氣M5的溫度例如最大成為100℃、優(yōu)選70～90℃。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

根據(jù)本發(fā)明，能在不使高水分煤起火的情況下使其干燥，同時(shí)能夠廉價(jià)地獲得用于使高水分煤干燥的水蒸汽，進(jìn)而還能夠減少用于使高水分煤干燥的水蒸汽的量。因此，具有產(chǎn)業(yè)上的可利用性。

符號(hào)的說(shuō)明

1、2…制造裝置(改性煤的制造裝置)

10…干燥設(shè)備(干燥部)

11…第一干燥設(shè)備(第一干燥部)

12…第二干燥設(shè)備(第二干燥部)

30…干餾設(shè)備(干餾部)

40…冷卻設(shè)備(冷卻部)

51…連接配管

M1…高水分煤

M2…一次干燥煤

M3…干燥煤

M4…改性煤

M5…空氣

M6…煤流動(dòng)層

S10…干燥工序

S11…第一干燥工序(空氣流動(dòng)層干燥工序)

S12…第二干燥工序(間接加熱干燥工序)

S20…干餾工序

S30…冷卻工序